蓄電池のカスケードリユースによる持続可能なエネルギー社会の実現

カスケードリユースの概念と重要性

カスケードリユースの詳細情報

• プラスチックリサイクルの現状: アジアを中心とした途上国では、プラスチックのリサイクル率は約10～20%にとどまっており、廃棄物が河川から海洋に放出される問題が深刻です。特に、2017年に中国がプラスチック廃棄物の輸入規制を始めたことで、廃棄物の行き場が失われ、アジアからの海洋投棄が増加しています。
• グローバルメーカーのリサイクル目標: 国連のSDGsに基づき、企業はプラスチックリサイクル率の向上やバージンプラスチックの削減を目指しています。例えば、ネスレは2025年までにリサイクル可能なプラスチック包材を100%にすることを目指していますが、途上国ではリサイクルが難しい素材が多く、目標達成が困難です。
• カスケードリサイクルの具体例:
  • ネスレはフィリピンで食品包材を建材に再加工する取り組みを行っています。
  • インドでは、プラスチック廃棄物を道路舗装材に活用する事例が報告されています。
• 企業に求められる対応: 企業はカスケードリサイクルを通じて、リサイクル率を高めるための工夫を凝らす必要があります。他の企業との協力やローカルイニシアティブへの参加も重要であり、日系企業も各国のリサイクル事情に応じた戦略を模索することが求められています。

• murc.jp

EVバッテリーの再利用事例

EV用バッテリーをカスケード利用 大型蓄電ステーションで脱炭素・循環型社会の実現へ

• プロジェクトの背景: 住友商事は、2009年にEV用バッテリーのリユースを目的とした4R事業を開始し、2020年にはゼロエミッション事業部を設立しました。
• 大型蓄電システム: EV用に開発された高性能な蓄電池を使用し、容量が減少した際には追加・交換を行うカスケード利用を実現します。これにより、定置型の大型蓄電設備を構築し、発電所のように機能させることが可能です。

蓄電池を活用した新しいエネルギーサービス

• 事業の進展: 2022年春の電気事業法改正により、蓄電池からの放電が「発電」と位置づけられるようになり、事業環境が整いました。
• 地域貢献: 浪江町や千歳市などでの実証事業を通じて、地域社会との協力体制を築き、持続可能なエネルギーモデルを構築しています。

実証事業の展開と地域活性化

• 地域モデルの構築: 浪江町では、再生可能エネルギーと大型蓄電池を活用した地産地消のエネルギーモデルを推進しています。
• 北海道への展開: 現在、北海道千歳市においてメガワット級の大型蓄電所が建設中で、2024年度から需給調整市場に参入予定です。

国内外の蓄電池カスケードリユースの取り組み

蓄電池・燃料電池に関する取組例

• 再生可能エネルギーの導入
  公共施設に太陽光発電や蓄電池を設置し、エネルギー消費の最適化と防災機能の強化を図る。
• 地産地消型エネルギーシステム
  スマートセンターで地域内のエネルギー需給を管理し、省エネと自然災害に強いまちを目指す。
• メガソーラーと蓄電池
  小規模都市での再生可能エネルギー発電所の建設を通じて、地域分散型のエネルギーシステムを実現。
• 新産業の振興
  定置型蓄電池工場や木質バイオマス燃料の製造プラントを誘致し、環境関連産業を振興。
• 環境共生型木造住宅
  地元産の木材を使用し、太陽電池や蓄電池を備えた高断熱・高気密の木造住宅を開発。
• エココンパクトシティの形成
  被災地区を集団移転し、災害公営住宅に蓄電池併用の太陽光発電システムを導入。
• 地域分散型電源整備
  スマートポールを中心に再生可能エネルギー利用設備を導入し、エネルギー自給率を高める。
• 東松島スマート防災エコタウン
  自営線によるマイクログリッドを構築し、エリア内でのエネルギー地産地消を目指す。
• 公共施設への再生可能エネルギー導入
  災害時の機能維持を目的に、公共施設に太陽光発電・蓄電池設備を導入。
• スマート・ハイブリッドタウンの構築
  環境・経済・社会の価値を高める地域情報通信ネットワークを整備。
• 家庭の省エネ・創エネ設備への助成
  太陽光システムや蓄電システムに対する助成を行い、低炭素社会の実現を目指す。
• 来間島再生可能エネルギー100％自活実証事業
  小規模離島において、太陽光発電や蓄電池を設置し、全ての消費電力を再エネで賄うモデルを構築。

住友商事と九州電力の共同プロジェクト

EVカスケードリユースプロジェクトの概要

• 目的: EVの二次利用を促進し、再生可能エネルギーの導入時における電力の安定化を図る。
• 手法: EVやバッテリーの能力に応じた二次利用手法を事業モデル化し、リユースEVを様々な形で活用します。

実施内容

• 2018年10月には、千葉市内の大規模工場に「日産リーフ」のリユース車両22台を納入。
• 九州電力と協力し、大型EVリユース蓄電池システムを電力系統に接続し、再生可能エネルギーの大量導入時の電力安定化を実証。

これまでの取り組み

• 2010年にEVバッテリーの二次利用を目的とした4Rを設立。
• 2012年に充電インフラ拡充を目的にジャパンチャージネットワークを設立。
• 2013年には世界初の大型EVリユース蓄電池システムを開発。

将来の展望

• EVの二次利用の用途多様化を目指し、バッテリーの循環モデルを構築。
• 日産自動車は「ブルー・スイッチ」活動を通じて、ゼロ・エミッション社会の実現を目指す。

環境に優しい社会の実現に向けたEVリユース蓄電池システムの導入

• EV蓄電池のリユース: 通常、EVの蓄電池は70%程度の性能で寿命前に交換されるため、これらの中古蓄電池を産業用に再利用することで、環境に配慮したリユースモデルを構築します。
• 「みらいの工場」プロジェクト: 日本ベネックスは、EVリユース蓄電池システムを用いて、太陽光発電設備と組み合わせた「スマート工場」の確立を目指しています。

新型EVリユース蓄電池システムの特長

1. 高蓄電容量: 新型システムは、400kWhの蓄電容量を持ち、従来の2倍の実効蓄電池容量を実現しています。
2. VPP対応: 蓄電池システムはVPPに対応しており、需給調整市場での収益化が可能です。これにより、太陽光発電の余剰電力を有効活用できます。
3. バックアップ電源機能: 停電時のバックアップ電源としても機能し、将来的には太陽光発電との連携も視野に入れています。

富士電機のトータルインテグレーション力

富士電機は、設計、工場、試験部門が協力してシステムを開発しました。システムは、EMS（エネルギーマネジメントシステム）としても機能し、VPPの指令に基づく充放電が可能です。さらに、蓄電池の状態を監視し、異常があれば自動で切り離す機能も備えています。

SDGsへの貢献

蓄電池カスケードリユースのビジネスモデルと展望

欧州電池規則の概要

• 持続可能な製品供給: 原材料の調達から製造、リサイクルまでの流れを規制し、環境負荷を減少させることを目指しています。
• 対象製品: 自動車用、産業用、携帯用など、EU域内で販売される全てのバッテリーが含まれます。

蓄電池導入事例集

• 産業: 蓄電池を利用することで、製造業における電力供給の安定性が向上し、生産効率が改善される事例が紹介されています。
• 商業: 小売業やオフィスビルにおいて、ピークシフトによるコスト削減や、非常時の電力供給の確保が実現されています。
• 農業: 蓄電池を活用することで、灌漑システムの安定運用や、農作物の品質向上が図られています。

蓄電所ビジネスの概要

• 市場戦略と収益性: 主要な収益戦略には、アビトラージ、需給調整市場、容量市場があり、それぞれ異なる価値を取引します。
• 投資収益率と市場動向: 蓄電所市場は急成長中で、リチウムイオン電池の価格が2010年以来90%減少しています。2023年には約52億ドルがバッテリーストレージ企業に投資され、将来性を示しています。

日本市場の展望

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